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第二章纤维的结构特征纤维是一种由有机或无机物所组成的细长物质，具有高强度、高模量和高延伸性等特点，广泛应用于纺织、建筑、医疗和航空等领域。
纤维的结构特征对其力学性能、吸湿性能和耐久性能等方面都有重要影响。
本章将介绍纤维的结构特征，包括纤维的形态结构、化学结构和晶体结构等方面。
1.纤维的形态结构纤维的形态结构主要包括纤维的形状、尺寸和表面特征等方面。
纤维的形状可以分为长纤维和短纤维两种。
长纤维一般指长度大于10mm的纤维，如天然纤维中的棉纤维和麻纤维等；短纤维一般指长度小于10mm的纤维，如化学纤维中的涤纶和尼龙等。
纤维的尺寸一般通过直径和长度来描述，直径一般在0.001-0.06mm之间，长度则根据纤维的用途而有所不同。
纤维的表面特征可以分为光滑、粗糙和多孔等类型，不同的表面特征对纤维的力学性能和吸湿性能有重要影响。
2.纤维的化学结构纤维的化学结构主要由纤维素、蛋白质、聚合物和无机物等组成。
纤维素是主要存在于植物纤维中的一种天然高分子化合物，由葡萄糖分子通过β-1,4-吡喃糖苷键结合而成，具有良好的机械强度和吸湿性能。
蛋白质是主要存在于动物纤维中的一种生物大分子化合物，由氨基酸通过肽键结合而成，具有较好的延展性和柔软性。
聚合物是由合成纤维中的单体分子通过化学反应而形成的聚合体，如涤纶和尼龙等。
无机物是指存在于纤维中的无机成分，如金属离子和无机盐等，对纤维的颜色和耐久性有重要影响。
3.纤维的晶体结构纤维的晶体结构主要由无序区和有序区两部分组成。
无序区指纤维结构中没有明显规则排列的部分，包括无规则卷曲和断裂等；有序区指纤维结构中存在明显规则排列的部分，包括晶核、晶体和晶须等。
纤维的晶体结构对其力学性能、吸湿性能和耐久性能等方面都有影响。
晶体结构的形成和稳定性主要受到纤维的化学组成、加工方式和纤维之间的相互作用等因素的影响。
总之，纤维的结构特征对其功能性能和应用性能具有重要影响。
了解纤维的形态结构、化学结构和晶体结构等方面，可以为纤维的设计和应用提供科学依据，有助于提高纤维的性能和功能。
纺织材料学(于伟东-中国纺织出版社)课后答案第一章纤维的分类及发展2、棉，麻，丝，毛纤维的主要特性是什么？试述理由及应该进行的评价。
棉纤维的主要特性：细长柔软，吸湿性好（多层状带中腔结构，有天然扭转），耐强碱，耐有机溶剂，耐漂白剂以及隔热耐热（带有果胶和蜡质，分布于表皮初生层）；弹性和弹性恢复性较差，不耐强无机酸，易发霉，易燃。
麻纤维的主要特性：麻纤维比棉纤维粗硬，吸湿性好，强度高，变形能力好，纤维以挺爽为特征，麻的细度和均匀性是其特性的主要指标。
（结构成分和棉相似单细胞物质。
）丝纤维的特性：具有高强伸度，纤维细而柔软，平滑有弹性，吸湿性好，织物有光泽，有独特“丝鸣”感，不耐酸碱（主要成分为蛋白质）毛纤维的特性：高弹性（有天然卷曲），吸湿性好，易染色，不易沾污，耐酸不耐碱（角蛋白分子侧基多样性），有毡化性（表面鳞片排列的方向性和纤维有高弹性）。
3、试述再生纤维与天然纤维和与合成纤维的区别，其在结构和性能上有何异同？在命名上如何区分？答：一、命名再生纤维：“原料名称+浆+纤维” 或“ 原料名称+黏胶”。
天然纤维：直接根据纤维来源命名，丝纤维是根据“植物名+蚕丝”构成。
合成纤维：以化学组成为主，并形成学名及缩写代码，商用名为辅，形成商品名或俗称名。
二、区别再生纤维：已天然高聚物为原材料制成浆液，其化学组成基本不变并高纯净化后的纤维。
天然纤维：天然纤维是取自植物、动物、矿物中的纤维。
其中植物纤维主要组成物质为纤维素，并含有少量木质素、半纤维素等。
动物纤维主要组成物质为蛋白质，但蛋白质的化学组成由较大差异。
矿物纤维有SiO2 、Al2O3、Fe2O3、MgO。
合成纤维：以石油、煤、天然气及一些农副产品为原料制成单体，经化学合成为高聚物，纺制的纤维7、试述高性能纤维与功能纤维的区别依据及给出理由。
高性能纤维（HPF）主要指高强、高模、耐高温和耐化学作用纤维，是高承载能力和高耐久性的功能纤维。
功能纤维是满足某种特殊要求和用途的纤维，即纤维具有某特定的物理和化学性质。
纤维的辨别纤维1、手感目测法：此法适用于呈散纤维状态的纺织原料。
(1)、棉纤维比苎麻纤维和其它麻类的工艺纤维、毛纤维均短而细，常附有各种杂质和疵点。
(2)、麻纤维手感较粗硬。
(3)、羊毛纤维卷曲而富有弹性。
(4)、蚕丝是长丝，长而纤细，具有特殊光泽。
(5)、化学纤维中只有粘胶纤维的干、湿状态强力差异大。
(6)、氨纶丝具有非常大的弹性，在室温下它的长度能拉伸至五倍以上。
2、显微镜观察法：是根据纤维的纵面、截面形态特征来识别纤维。
(1)、棉纤维：横截面形态：腰圆形，有中腰；纵面形态：扁平带状，有天然转曲。
(2)、麻（苎麻、亚麻、黄麻）纤维：横截面形态：腰圆形或多角形，有中腔；纵面形态：有横节，竖纹。
(3)、羊毛纤维：横截面形态：圆形或近似圆形，有些有毛髓；纵面形态：表面有鳞片。
(4)、兔毛纤维：横截面形态：哑铃型，有毛髓；纵面形态：表面有鳞片。
(5)、桑蚕丝纤维：横截面形态：不规则三角形；纵面形态：光滑平直，纵向有条纹。
(6)、普通粘纤：横截面形态：锯齿形，皮芯结构；纵面形态：纵向有沟槽。
(7)、富强纤维：横截面形态：较少齿形，或圆形，椭圆形；纵面形态：表面平滑。
(8)、醋酯纤维：横截面形态：三叶形或不规则锯齿形；纵面形态：表面有纵向条纹。
(9)、腈纶纤维：横截面形态：圆形，哑铃形或叶状；纵面形态：表面平滑或有条纹。
(10)、氯纶纤维：横截面形态：接近圆形；纵面形态：表面平滑。
(11)、氨纶纤维：横截面形态：不规则形状，有圆形，土豆形；纵面形态：表面暗深，呈不清晰骨形条纹。
(12)、涤纶、锦纶、丙纶纤维：横截面形态：圆形或异形；纵面形态：平滑。
(13)、维纶纤维：横截面形态：腰圆形，皮芯结构；纵面形态：1~2根沟槽。
3、密度梯度法：是根据各种纤维具有不同密度的特点来鉴别纤维。
(1)、配定密度梯度液，一般选用二甲苯四氯化碳体系。
(2)、标定密度梯度管，常用的是精密小球法。
(3)、测定和计算，将待测纤维进行脱油、烘干、脱泡预处理，做成小球投入平衡后，根据纤维悬浮位置，测得纤维密度。
麻纤维显微形态结构特征
麻纤维是从麻植物的茎部提取而来的一种天然纤维素纤维，具有许多
独特的结构特征。
以下是有关麻纤维的显微形态结构特征的详细描述。
麻纤维的显微形态结构可以分为两个部分：纤维的外观特征和纤维的
内部结构。
麻纤维的外观特征：
1.长度：麻纤维通常有较长的长度，一般在20毫米到150毫米之间，有些甚至可以达到5厘米以上。
2.直径：麻纤维的直径较细，一般在10微米左右。
3.形态：麻纤维常呈细长的细胞型。
纤维通常是柔性的、细长的且中空，外观上呈细长的筒状结构。
4.表面特征：麻纤维的表面通常很光滑，呈现出细腻的亮白色。
麻纤维的内部结构：
1.单纤维结构：麻纤维由细胞组成，每个细胞是一个单独的纤维，由
纤维素和次生壁组成。
2.细胞形态：麻纤维的细胞一般呈长条状，且具有中空的通道。
细胞
壁较薄，内部含有许多空气孔和小孔。
3.纤维素含量：麻纤维的纤维素含量较高，通常约为80%到85%。
4.次生壁特征：麻纤维的次生壁较为明显，厚度较大，富含纤维素。
次生壁内的纤维素纤维有规律的排列，呈现出网络状或网格状结构。
5.麻纤维中的纤维素纤维：麻纤维中的纤维素纤维往往较粗，并且彼此之间一般并排排列。
总结起来，麻纤维的显微形态结构特征主要包括：纤维的细长形态、亮白光滑的表面、单纤维结构、中空通道、薄壁细胞、纤维素含量较高、明显的次生壁、网络状的纤维素纤维等。
这些特征使得麻纤维具有较高的强度、耐久性和透气性，使其在纺织、造纸和建筑材料等领域有广泛的应用。
